我国以煤为主的能源结构是由我国富煤,贫油,少气的资源特性决定的,对于露天煤矿的开采率远低于世界上其他发达国家的现实已经成为限制我国能源结构发展的主要因素之一。因此,为了提高露天煤矿的开采率,以破碎机为主的开采设备将会向大型化多样化发展。由于物料是以煤为主的矿物,颗粒重量较大,设备工作时受物料质量变化和冲击影响较大,一些应力疲劳部位在长时间工作条件下就会发生疲劳破坏。受物料冲击和质量慢变的影响系统会产生较强的非线性,同时落料时间和落料量的改变也会影响系统的倾翻稳定性。因此,在大型破碎站进行破碎工作时,如何选取单位时间内电铲合适的落料量,成为了急需解决的问题。因此,在大型破碎站设计研发中,建立一个更加精确的时变质量参数柔性动力学模型是非常必要的。本文以牛顿力学和有限元理论为基础,建立了单自由度、多自由度以及实际工程结构破碎机的有限元模型,并对模型进行研究,其结果将为设备的结构设计和落料的改进提高重要依据。本文主要内容如下：(1)建立了基于质量慢变的单自由度落料系统动力学模型,得出了质量慢变系统的动力学方程的一般形式。分析了相对阻尼和相对质量对系统动力学的影响,研究了不同质量比下系统的稳定性,得出在实际落料过程中应严格控制系统每次的落料量,以减少由于产生不稳定振动而对设备带来损伤的结论。(2)将破碎机简化为简单的多自由度梁结构,建立其简化动力学有限元模型,施加重力载荷,研究了不同参数改变对系统动力学的影响,以及不同路面硬度下系统的倾翻稳定性。(3)考虑质量慢变的前提下,对自移式破碎机整机进行落料动力学分析。通过对比分析得出响应的非线性主要是由落料的冲击力造成的,同时得出单位时间落料量的改变影响的系统振动信号强弱。(4)设计了单自由度落料系统实验方案。考虑落料过程中料斗位置处的物料冲击作用,同时考虑系统发生质量慢变的特性,运用B&K测试设备测试落料过程中系统产生的振动信号,同时理论推导了单自由度质量慢变系统的动力学方程,进行数值求解,将实验测得的振动信号加速度幅值与理论计算进行对比,验证了理论推导的实用性。